لماذا يختلف زوجان من النظارات من نفس الشركة، أحدهما يظهر اللون الكامل، بينما يحتفظ الآخر باللون الأخضر فقط؟

ضع Thunderbird X3 Pro جنبًا إلى جنب مع iO الذي تم إصداره حديثًا، وستظهر مجموعة من الشخصيات المثيرة للاهتمام.

يتميز X3 Pro بشاشة مجهر كاملة الألوان؛ تم إطلاقه بسعر يبدأ من 8999 يوان ويزن 76 جرامًا. يستخدم iO شاشة خضراء أحادية اللون؛ ظهر لأول مرة بسعر 2349 يوانًا ويزن 34 جرامًا.

يميل أحد الأجهزة إلى نظام حوسبة مكاني كامل، بينما يشبه الآخر زوجًا قياسيًا من النظارات. على الرغم من أنهم ينتمون إلى نفس الشركة، إلا أنهم لم يتبعوا نفس مسار التطوير.

قد يكون الاستنتاج الأكثر وضوحًا هو أن تكنولوجيا الألوان الكاملة باهظة الثمن وثقيلة للغاية، مما يستلزم اتباع نهج أخضر فقط في الوقت الحالي.

ومع ذلك، هذا هو نصف القصة فقط. يعكس السعر والوزن التكلفة الإجمالية للجهاز وكتلته - وهي العوامل التي تشمل أيضًا المعالج والكاميرات ومكبرات الصوت والتخزين وقدرات التتبع المكاني - لذا لا يمكن أن تُعزى هذه الأرقام إلى لون الشاشة فقط.

لفهم الفرق بين هذين الزوجين من النظارات حقًا، يجب على المرء أن ينظر إلى تفاصيل أكثر تفصيلاً للبصريات.

أولا، فصل دفتر الأستاذ العام عن دفاتر الأستاذ الفرعية.

دعونا نلقي نظرة أولاً على المواصفات العامة للجهاز.

يتميز X3 Pro بشريحة Snapdragon AR1 وذاكرة وصول عشوائي سعتها 4 جيجابايت وسعة تخزين 32 جيجابايت وكاميرا رئيسية وكاميرا مكانية ومكبرات صوت؛ كما أنه يدعم التنقل عبر الخرائط وواجهات التطبيقات. يعد تعريف المنتج لنموذج iO أكثر تركيزًا بشكل ملحوظ: فهو يفتقر إلى الكاميرات ومكبرات الصوت، ويعطي الأولوية بدلاً من ذلك للترجمات المصاحبة، والمطالبة عن بعد، والترجمة، والإشعارات، وعرض المعلومات.

لذلك، لا يمكن أن يُعزى الفرق البالغ 42 جرامًا بين الأجهزة 76 جرامًا و34 جرامًا بشكل مبسط إلى إضافة إمكانيات الألوان الكاملة. وبالمثل، فإن فجوة السعر – 8999 يوانًا مقابل 2349 يوانًا – تمثل أكثر بكثير من مجرد ترقية للألوان.

عندما نفحص البصريات، تصبح التكلفة الحقيقية لإضافة اللون واضحة.

أعلنت شركة RayNeo أن حجم المحرك البصري بالألوان الكاملة لجهاز X3 Pro 'Firefly' يبلغ 0.36 سم مكعب، في حين يبلغ حجم المحرك البصري الأخضر أحادي اللون 'Firefly Nano' الخاص بـ iO 0.085 سم مكعب.

تقسيم 0.36 على 0.085 يعطي نسبة 4.2 تقريبًا.

في حين أن هذا لا يشكل مقارنة صارمة - نظرًا لاختلاف المحركين البصريين في توقيت الإصدار، وقيود التغليف، وأهداف الأداء - فإن المواصفات الصادرة علنًا من نفس الشركة توضح حجم الاختلاف: 'الهامش' الأساسي المكتسب باختيار اللون الأخضر أحادي اللون هو في حجم المحرك البصري نفسه.

لماذا اللون الأخضر من بين كل الألوان؟

إذا كان يجب الاحتفاظ بلون واحد فقط، فلماذا لا نختار اللون الأحمر ولا اللون الأزرق؟

يجب مراعاة عاملين متميزين هنا: كفاءة الجهاز والسطوع المدرك؛ لا ينبغي الخلط بين هذه.

إن كفاءة جهاز MicroLEDs الزرقاء ليست أقل بطبيعتها من كفاءة الأجهزة الخضراء. وو وآخرون. هياكل ميسا دائرية ملفقة يتراوح قطرها من 3 إلى 150 ميكرومتر باستخدام رقاقة زرقاء واحدة ورقاقتين أخضرتين بجودة مختلفة. بالنسبة للأقطار التي تتجاوز 5 ميكرومتر، أظهرت العينة الزرقاء كفاءة تلألؤ ضوئي مطلق (PL) أعلى من العينة الخضراء 1. ولم تتجاوز العينة الخضراء 1 العينة الزرقاء إلا بمقياس 3 ميكرومتر. وفي الوقت نفسه، أظهرت العينة الخضراء 2 كفاءة أقل من العينة الزرقاء في جميع الأحجام التي تم اختبارها.

وحتى ضمن الطيف الأخضر، يمكن أن تختلف منحنيات الكفاءة بشكل كبير. يعتمد تصنيف الكفاءة بعد التصغير على التفاعل بين الكفاءة الجوهرية للرقاقة وإعادة التركيب السطحي؛ ولا يمكن للمرء استخلاص استنتاجات تعتمد فقط على لون الانبعاث.

دعونا نفكر أيضًا في عامل العين البشرية. تبلغ وظيفة كفاءة الإضاءة الضوئية CIE ذروتها بالقرب من 555 نانومتر. وهذا يعني أنه في المقارنة النظرية حيث تظل الظروف الأخرى ثابتة، فإن الضوء القريب من هذا الطول الموجي يتم تحويله بشكل أكثر فعالية إلى سطوع بصري محسوس.

يقع الضوء الأخضر بشكل مباشر ضمن المنطقة ذات الحساسية العالية للرؤية الضوئية البشرية. عند عرض عناصر مثل الترجمة أو الأسهم أو الإشعارات الموجزة، يوفر الإعداد الأخضر أحادي اللون توازنًا أكثر كفاءة بين سهولة القراءة واستخدام الطاقة الضوئية.

يواجه الضوء الأحمر قيودًا عملية إضافية. نظرًا لتصغير AlGaInP Red MicroLEDs، يتكثف تأثير إعادة التركيب غير الإشعاعي للجدار الجانبي على الكفاءة؛ تشير الأوراق البحثية في كثير من الأحيان إلى فجوة الكفاءة بين مصابيح LED الحمراء والزرقاء/الخضراء باعتبارها تحديًا حاسمًا.

هذا لا يعني بالضرورة أن مصابيح MicroLED الخضراء تتمتع بأعلى كفاءة على مستوى الجهاز. يعتمد الأداء الفعلي للنظام على مجموعة من العوامل: كفاءة الرقاقة الباعثة للضوء، والتقاط ضوء المحرك البصري، وكفاءة حيود الدليل الموجي، واستجابة العين البشرية. علاوة على ذلك، نظرًا لعدم الكشف عن الطول الموجي المحدد للانبعاث لجهاز iO، لا يمكن للمرء ببساطة استبدال قيمة الذروة البالغة 555 نانومتر بمواصفات المنتج الفعلية.

ولذلك، فإن التقييم الأكثر دقة هو: اتباع نهج أحادي اللون يلغي الحاجة إلى قناتين ضوئيتين إضافيتين، في حين أن اختيار اللون الأخضر يؤدي إلى محاذاة الإخراج مع حساسية العين البشرية القصوى. إنها معادلة على مستوى النظام تتضمن تكنولوجيا الرقائق، والبصريات، وعلم وظائف الأعضاء البشرية - وليست مجرد مقارنة بسيطة لنوع الرقائق الذي يتمتع بأعلى كفاءة كمية خارجية (EQE).

التخطيط البصري الميكانيكي: تكوين كامل الألوان يتميز بمسارين بصريين إضافيين ومرحلة واحدة لدمج الألوان.

يستخدم المحرك البصري بالألوان الكاملة لجهاز X3 Pro قنوات MicroLED باللون الأحمر والأخضر والأزرق، مما يؤدي إلى تركيب الصور الثلاث على محور بصري واحد عبر منشور يجمع الألوان.

في المقابل، يتعامل النظام الأخضر أحادي اللون مع مسار ضوئي واحد فقط.

لا يقتصر الأمر على التخلص من لوحتي عرض صغيرتين فحسب؛ يجب أن تتعامل أنظمة الألوان الكاملة أيضًا مع المنشورات التي تجمع الألوان، ومحاذاة ثلاثة محاور بصرية، وتوازن اللون الأبيض المتقاطع، واتساق اللون عبر تقلبات درجات الحرارة. عند الارتقاء إلى نظام مجهر، يجب تكرار متطلبات المكونات والمعايرة لكل من العينين اليسرى واليمنى.

ولذلك، فإن تصغير المحرك البصري بالألوان الكاملة يتطلب النظر إلى ما هو أبعد من حجم شاشة العرض نفسها؛ تستهلك عدسات العرض والمنشور والمكونات الهيكلية وتفاوتات التجميع الموجودة خلف الشاشة مساحة قيمة داخل ذراع الصدغ.

وهذا ما يفسر لماذا، على الرغم من أن المحرك البصري بالألوان الكاملة سعة 0.36 سم مكعب مضغوط بشكل ملحوظ بالفعل، إلا أن شركة iO لا تزال تعمل على تطوير محرك 'Nano' أخضر أحادي اللون سعة 0.085 سم مكعب.

بالنسبة لمنتج يهدف إلى أن يشبه النظارات القياسية، يمكن إعادة تخصيص كل جزء من الحجم المحفوظ داخل ذراع الصدغ للبطارية، والسلامة الهيكلية، وموازنة الوزن، والجماليات.

دفتر الأستاذ الموجي: فقدان لون واحد يعني فقدان مجموعة كاملة من القيود.

بعد أن يقوم المحرك البصري بإنشاء صورة، يجب أن يقوم الدليل الموجي بتسليم تلك الصورة إلى عين المستخدم.

تعتمد أدلة الموجات الحيودية على شبكات النانو الدقيقة لتغيير اتجاه انتشار الضوء. نظرًا لأن الطول الموجي عامل مباشر في معادلة الحزوز، فإن الضوء الأحمر والأخضر والأزرق لا يتوافقان بشكل طبيعي من حيث زاوية الانتشار أو كفاءة الحيود عند مواجهة نفس الشباك.

هناك طريقتان نموذجيتان لتحقيق عرض بالألوان الكاملة. تقوم الطريقة التقليدية بتعيين طبقات مختلفة من الدليل الموجي لألوان مختلفة، على الرغم من أن ذلك يأتي على حساب زيادة السُمك وتعقيد التجميع. البديل هو مضاعفة فترات الشبكة المتعددة في دليل موجي واحد؛ في حين أن هذا يسمح بمنتج أنحف، فإنه يحول عبء التصميم إلى عوامل مثل توحيد اللون، والتداخل، والظلال، والكفاءة، وتفاوتات التصنيع.

نجح جهاز X3 Pro في تنفيذ شاشة كاملة الألوان ضمن دليل موجي حيود محفور بطبقة واحدة، مما يوضح أن إمكانية الألوان الكاملة لا تتطلب تكديس ثلاث عدسات منفصلة.

تكمن قيمة التكوين ذو اللون الأخضر المفرد في أكثر من مجرد إزالة الطبقة الزجاجية. إنه يزيل تحدي التصميم المتمثل في مطابقة الطول الموجي، مما يسمح للفريق الهندسي بتركيز جهود التحسين على عين العين، وتوحيد السطوع، ونقل الضوء، وتسرب الضوء، والجماليات.

ومع ذلك، فإن التكوين ذو اللون الأخضر المفرد لا يعني بالتأكيد تصميم دليل موجي أبسط. المعلومات المتاحة للعامة من iO تصور ثلاثة مكونات بصرية في رسم تخطيطي واحد للعرض الموسع، مع ملاحظة أيضًا أن 1:1 رفيع وخفيف الوزن يتناسب مع العدسات الطبية الخاصة بالمستخدم. توضح تعليمات التركيب الرسمية اللاحقة أيضًا أن العناصر الانكسارية لـ iO تتكامل بشكل مباشر مع بصريات الشاشة.

لذلك، يجب تفسير 'الطبقات الثلاث' المذكورة هنا على أنها مجموعة عدسات بدلاً من ثلاث أدلة موجية مستقلة. نظرًا لأن المواد العامة لا تحدد المادة ووظيفة كل طبقة، فإنه لا يزال من غير الواضح أي منها يعمل كعدسة واقية وأيها بمثابة عدسة طبية.

لا تزال أدلة الموجات ذات اللون الأخضر المفرد تتطلب معالجة مشكلات مثل صندوق العين، وتوحيد السطوع، وانتقال الضوء، وتسرب الضوء، وأعمال قوس قزح؛ ومع ذلك، فإن هذه التحديات متأصلة في الدليل الموجي نفسه ولا تنبع من البنية ثلاثية الطبقات.

التكوين ذو اللون الأخضر المفرد لا يزيل كل التحديات؛ بدلاً من ذلك، فإنه يزيل المتغير الوحيد الأكثر تكلفة.

يتم تحديد الألوان الموجودة على الرفوف أولاً حسب المهمة.

بمجرد حساب المفاضلات الخاصة بالمحرك البصري والدليل الموجي بشكل كامل، تكشف إعادة النظر في تعريف المنتج عن تقدم منطقي واضح.

يحتاج X3 Pro إلى عرض الخرائط الملونة وواجهات التطبيقات والصور والمحتوى المكاني. اللون نفسه ينقل المعلومات؛ ستؤدي إزالته إلى الإضرار بشكل كبير بقدرات المنتج.

وفي الوقت نفسه، يعرض iO في المقام الأول الترجمات ونص الملقن والترجمات والجداول الزمنية والإشعارات المختصرة. وتتطلب هذه العناصر محتوى يمكن قراءته على الفور في لمحة؛ القيمة الهامشية المضافة حسب اللون أقل بكثير من عوامل مثل الوزن ونفاذية الضوء وعمر البطارية والسعر.

لذلك، لم يتخذ المهندسون قرارًا بشأن اللون الأخضر ببساطة ثم سارعوا للعثور على الميزات التي تناسبه.

سارت العملية في الاتجاه المعاكس: تم تعريف المنتج للتعامل فقط مع المعلومات عالية التردد ومنخفضة الكثافة، مما يجعل 'الأخضر أحادي اللون' هو الاختيار المنطقي.

هذا هو بالضبط المكان الذي تكمن فيه قيمة هذين الزوجين من النظارات. وبدلاً من إجبار جهاز واحد على تغطية كل السيناريوهات الممكنة، قامت الشركة بتقسيم الحوسبة المكانية وعرض المعلومات اليومية إلى منتجين متميزين.

متى سيعود إلى حوالي 34 جرامًا؟

لم يتم استبعاد تقنية الألوان الكاملة من الناحية البصرية.

في عام 2025، نشر فريق بقيادة تشين (من جامعة ويستليك ومؤسسات أخرى) ورقة بحثية في مجلة eLight تشرح بالتفصيل نموذجًا أوليًا لدليل موجي حيود من كربيد السيليكون أحادي الطبقة وكامل الألوان. أشار التقرير الرسمي إلى مجال رؤية يبلغ 30.82 درجة، وسمك 0.75 ملم، ووزن 3.795 جم للوحدة المكونة من قطعة واحدة، مع إظهار تصوير بالألوان الكاملة خاليًا من مصنوعات قوس قزح.

تثبت هذه النتائج أنه من الممكن تصنيع دليل موجي رفيع جدًا وكامل الألوان. على الرغم من أن البحث أظهر معالجة على مستوى الرقاقة مقاس 4 بوصات وتكامل عناصر فريسنل التصحيحية، إلا أنه لم يكشف عن البيانات المتعلقة بإنتاجية الدُفعات أو التكاليف الشاملة أو الموثوقية على مستوى الجهاز - وهي مقاييس ضرورية للإنتاج الضخم في الإلكترونيات الاستهلاكية. على الرغم من أن هذا النهج قابل للتطبيق، إلا أن هذا لا يعني أن المنتج الكامل الألوان بوزن 34 جرامًا جاهز للسوق بعد.

هناك طريق آخر للتطور يكمن في المحرك البصري. إذا تمكنت تقنية MicroLED كاملة الألوان من التطور من إعداد ثلاثي اللوحات بالإضافة إلى المنشور إلى تصميم RGB متجانس ناضج حقًا، فسيتم تقليل العبء الهيكلي المرتبط بدمج ثلاث قنوات ألوان.

لذلك، لتحديد متى سيتوقف اللون الأخضر عن كونه الخيار الافتراضي للنظارات الذكية خفيفة الوزن، يجب مراقبة ثلاثة عوامل:

1. ما إذا كان حجم واستهلاك الطاقة للمحركات الضوئية ذات الألوان الكاملة يمكن أن يقترب من المحركات ذات اللون الأخضر المفرد مع الحفاظ على نفس حجم الفتحة.

2. ما إذا كانت الأدلة الموجية ذات الطبقة الواحدة ذات الألوان الكاملة يمكنها في نفس الوقت توفير كفاءة مرضية، وتوحيد، وحجم صندوق العين، ومعدلات الإنتاج، وفعالية التكلفة.

3. ما إذا كانت التطبيقات الموجودة على النظارات تتطلب لونًا بالفعل، وما إذا كان المستخدمون على استعداد لقبول المقايضات في استهلاك الطاقة والوزن الذي يستلزمه اللون.

ويجب استيفاء الشروط الثلاثة.

وبالعودة إلى البداية: يهدف جهاز X3 Pro إلى دمج نظام الحوسبة المكانية في الجهاز على أكمل وجه قدر الإمكان، في حين يسعى جهاز iO إلى الاحتفاظ بوظيفة العرض بينما يبدو مثل النظارات العادية قدر الإمكان. اختار الأول الألوان الكاملة، بينما اختار الأخير اللون الأخضر؛ كلا القرارين ينبعان من تعريفات المنتج الخاصة بهما.

لم يكن السؤال الحقيقي أبدًا هو ما إذا كان اللون ممكنًا من الناحية الفنية.

بل السؤال هو ما إذا كان الجهاز لا يزال يشعر وكأنه زوج من النظارات بمجرد دمج اللون.

المصدر: آر إنسايتس